CN107388490B - 空调运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调运行控制方法，空调包括连接在一起的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，冷凝器的出口设置有除霜温度传感器，运行控制方法包括制冷保护模式；所述制冷保护模式包括：步骤11、空调启动后，检测室外环境温度Twh以及除霜温度传感器的检测温度Tcs’；步骤12、根据公式Tcs=m*Twh‑2以计算Tcs的值，并判断Tcs与Tcs’的大小；其中，1.05≤m≤1.1；步骤13、当Tcs<Tcs’，制冷保护模式结束，空调以常规制冷模式正常运行；当Tcs=Tcs’，压缩机保持当前运行频率运行；当Tcs＞Tcs’时，压缩机降频运行。实现提高空调的运行可靠性。

Description

空调运行控制方法

技术领域

本发明涉及制冷设备，尤其涉及一种空调运行控制方法。

背景技术

目前，空调是人们日常生活中的常用家用电器，空调一般具有制冷和制热模式，在外界环境温度较高时，利用空调制冷来降低室内的温度。其中，空调的可靠性与压缩机运行的可靠性直接相关，在空调运行中，需要控制压缩机在合理的工况下运行。家用变频空调压缩机的保护方式常见的有排气温度保护，也就是说，利用检测到的压缩机排气温度来判断压缩机是否超负荷运行，以保护压缩机。但是，在室外环境温度较高的情况下，压缩机在排气温度正常的情况下，压缩机排气压力会接近其临界最大压力值而其他保护未开启，这就存在压缩机过负荷运转的风险；而对于压缩机排气压机的检测，由于排气的管路太细而且管路有振动，无法连接压力检测装置。如何设计一种可靠性高的空调控制方法是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种空调运行控制方法，实现提高空调的运行可靠性。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种空调运行控制方法，空调包括连接在一起的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，冷凝器的出口设置有除霜温度传感器，其特征在于，运行控制方法包括制冷保护模式；

所述制冷保护模式包括：

步骤11、空调启动后，检测室外环境温度Twh以及除霜温度传感器的检测温度Tcs’；

步骤12、根据公式Tcs=m*Twh-2以计算Tcs的值，并判断Tcs与Tcs’的大小；其中，1.05≤m≤1.1；

步骤13、当Tcs<Tcs’，制冷保护模式结束，空调以常规制冷模式正常运行；当Tcs=Tcs’，压缩机保持当前运行频率运行；当Tcs＞Tcs’时，压缩机降频运行。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过根据室外外度计算Tcs值，并判断计算的Tcs与除霜温度传感器的检测温度Tcs’值的大小，来间接的判断压缩机是否发生排气压力超标，从而无需在压缩机的排气管路太安装压力检测装置，避免在排气温度正常的情况下出现压缩机排气压力超标的现象，提高了空调的运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为空调制冷循环压焓图。

图2为本发明空调运行控制方法实施例中制冷保护模式的流程图。

图3为本发明空调运行控制方法实施例中强力制冷模式的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明空调运行控制方法，出发点就是如何实现对压缩机的排气压力的监控，在空调制冷循环中冷凝压力近似等于压缩机排气压力，如图1所示，1点为蒸发器出口压力，1’点为压缩机吸气压力，2点压缩机排气压力，3点为冷凝器中部压力，4点为冷凝器过冷前压力，5点为冷凝器出口压力，6点为蒸发器进口压力。压缩机吸气压力点1压缩之后的压力提高到点2，理论上，点2（压缩机排气口）和点5（冷凝器出口）的压力值是相等的，变频空调在冷凝器出口位置布置有一个除霜传感器检测温度值，由于温度和压力是呈线性关系的，所以通过除霜传感器在制冷时检测的温度，就可以监控冷凝压力，即压缩机排气压力。

具体方法如下：

如图2所示，本发明空调运行控制方法，包括制冷保护模式；

所述制冷保护模式包括：

步骤11、空调启动后，检测室外环境温度Twh以及除霜温度传感器的检测温度Tcs’；

步骤12、根据公式Tcs=m*Twh-2以计算Tcs的值，并判断Tcs与Tcs’的大小；其中，1.05≤m≤1.1。具体的，空调在一般工况运行时，基本不会出现压力超高的情况，因此，本发明重点针对的是室外高温工作的变频空调产品。具体实施方案为：变频空调运行中，当空调室外温度高于40℃的高温环境下运行时，根据理论计算结合实验室验证出的结果，我们可以知道压缩机排气压力与室外工况和传感器温度值之间有上述的公式关系，具体为：上述公式通过实验室进行模拟计算得出，首先模拟室外温度为40/45/50/55/60℃，记录在这几个工况下除霜传感器的检测温度，由这些数据可以导出Twh和Tcs之间的线性关系公式1，同时，我们在压缩机排气口外接压力传感器，记录压缩机排气压力值，可以导出Tcs和P之间的线性关系公式2，通过两个公式就可以把传感器温度Tcs和排气压力P关联起来。罗列公式2的目的就是不同的压缩机可以运行的最大排气压力值Pmax不同，压缩机规格参数中会有Pmax值，将这个值套入公式2，可以反算出Tcsmax，这个值也会被写入程序，保护压缩机不会出现排气压力超标。

步骤13、当Tcs<Tcs’，制冷保护模式结束，空调以常规制冷模式正常运行；当Tcs=Tcs’，压缩机保持当前运行频率运行（禁止升频）；当Tcs＞Tcs’时，压缩机降频运行。具体的，若Tcs-Tcs’≤1，压缩机按照第一降频速率降频运行，第一降频速率为1Hz/5s，若Tcs-Tcs’＞1，压缩机按照第二降频速率降频运行，第二降频速率为1Hz/1s，直至判断结果为Tcs<Tcs’，则退出制冷保护模式，机器正常运转。

通过根据室外外度计算Tcs值，并判断计算的Tcs与除霜温度传感器的检测温度Tcs’值的大小，来间接的判断压缩机是否发生排气压力超标，从而无需在压缩机的排气管路太安装压力检测装置，避免在排气温度正常的情况下出现压缩机排气压力超标的现象，提高了空调的运行可靠性。

基于上述技术方案，可选的，空调运行控制方法还包括强力制冷模式；

所述强力制冷模式包括：

步骤21、空调启动后，当检测到的室外环境温度Twh大于设定参考温度值Tq时，启动强力制冷模式。具体的，空调启动过程中，如果检测到外界环境温度较高超过设定参考温度值Tq时，自动启动强制制冷模式，以实现室内环境温度快速下降，优选的，由于空调启动阶段，制冷能力较弱，从空调室内机吹出的风还是热风，甚至，空调吹出的风的温度比室内温度还高，此时，步骤21还包括：空调启动后，空调室内机的室内风机停止转动，空调室外机的室外风机正常运行，并在空调室内机的蒸发器温度低于设定蒸发温度值后，室内风机再开始转动，这样，便可以避免启动阶段用户受热风影响而导致用户体验性降低。

步骤22、强力制冷模式下，检测室内环境温度Tnh，并计算室内外温差△T=Twh-Tnh。具体的，通过计算室内外温差△T的大小，用于步骤23中计算变频压缩机的运行频率。优选的，步骤22还包括：强力制冷模式下，在变频压缩机启动阶段，增大空调中电子膨胀阀的开度，具体的，电子膨胀阀初始基准开度为d；判断满足条件一，目标回气过热度范围0~-1，回气过热度Tgr=回气温度Thq-蒸发器盘管温度Tpg，当Tgr≥2或者Tgr≤-3，则电子膨胀阀每10s调整一次，每次阀开度-10；当0＜Tgr＜2或者-1＜Tgr＜-3，则电子膨胀阀每30s调整一次，每次阀开度-5，室外风机转速在范围750~800内；判断满足条件二，目标回气过热度范围-1~-2，当Tgr≥1或者Tgr≤-3，则电子膨胀阀每10s调整一次，每次阀开度-10；当-1＜Tgr＜2或者-2＜Tgr＜-3，则电子膨胀阀每30s调整一次，每次阀开度-5，室外风机转速在范围800~850内；通过以上控制电子膨胀阀开度的方式，可以使得流入蒸发器的冷媒流量偏大，在蒸发器中冷媒不能全部蒸发为气体，从蒸发器出来的冷媒还有液态的部分，冷媒在从室内机流回到室外机的过程中，液态冷媒还在蒸发吸热，回气温度就会低于蒸发温度，这样做的目的就是考虑到压缩机油与液态冷媒的互溶性好，所以液态冷媒越多，增加了压缩机油的流动性，就会有越多的压缩机油随着制冷剂的流动被带回压缩机。常规变频压缩机在启动后前5分钟内，其实，变频空调是处在一个未完全开启的状态，变频压缩机的运行频率甚至会低于定频空调压缩机运行的频率（该频率为供电频率50或60Hz），普通变频空调启动之后需要运行回油频率，目的是为了防止启动时变频压缩机频率上升过快导致冷冻油回流不畅的问题，这导致刚开机运行阶段的制冷效果大打折扣，通过在启动初期，优化变频压缩机的启动方式，加大膨胀阀在变频压缩机启动时间内的开度，增大电子膨胀阀的开度过程中，确保变频压缩机的回气温度低于设定回气值，并使得空调蒸发器回到变频压缩机的冷媒始终有液体，保证了变频压缩机冷冻油液面高度，通过以上措施，节省至少5分钟启动时间，提高强制制冷的效果。

步骤23、根据公式f=-a*△T ²+b*△T +c计算空调中变频压缩机的工作频率f。具体的，当满足条件一：Tq＜Twh≤Tq+10时，a=-0.06，b=0.5~0.6，c=80~85；

当满足条件二：Twh＞Tq+10时，a=-0.07，b=2~2.5，c=50~55。具体的，变频压缩机运行频率的计量，增加了了室内外温度差值，这样，一方面可以确保变频压缩机以最佳的工作频率运行进行有效的强制制冷，另一方面也可以避免用户因降温过快而导致身体舒适感下降，可以更贴近用户的实际感知优化用户体感，提高用户体验性，同时，可以获得更优的能效比。

步骤24、动态的控制变频压缩机在步骤23计算的工作频率f下运行。具体的，变频压缩机能够根据步骤23实时计算的工作频率f进行动态的控制运行，相比于常规技术直接将变频压缩机以满负荷运转相比，一方面可以减低能耗提高能效比，另一方面可以在满足快速制冷的前提下获得更优的用户体验性。

步骤25、当室内环境温度Tnh低于设定制冷温度值后，强力制冷模式结束，空调按照普通制冷模式运行。

进一步的，空调配置有遥控器，遥控器设置有用于启动空调强力制冷模式的强力制冷按键；所述方法还包括：步骤26、在空调普通制冷模式下，当用户人为触动遥控器上的强力制冷按键，空调按照强力制冷模式运行。

通过在开机时检测室外环境温度的高低，在判断室外环境温度高于参考温度值后，则自动启动强力制冷模式，此时，再判断室内外环境温度差值，利用该差值来合理的控制变频压缩机的运行频率，变频压缩机的频率计算加入了室内外温度差值，可以更贴近用户的实际感知，也能够更加高效的实现室内快速降温制冷，相比于现有技术中仅是增大风速和压缩机功率来说，变频压缩机的运行频率结合室内外的温度差进行，能够在最大程度满足快递降温的前提下，获得较好的能效比，以降低能耗；并且，在快速降温过程中能够使得用户感到快速降温的同时又不至于温差变化过快而导致体感效果变差，实现空调能够快速降温并提高用户体验性。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在开机时检测室外环境温度的高低，在判断室外环境温度高于参考温度值后，则自动启动强力制冷模式，此时，再判断室内外环境温度差值，利用该差值来合理的控制变频压缩机的运行频率，变频压缩机的频率计算加入了室内外温度差值，可以更贴近用户的实际感知，也能够更加高效的实现室内快速降温制冷，相比于现有技术中仅是增大风速和压缩机功率来说，变频压缩机的运行频率结合室内外的温度差进行，能够在最大程度满足快递降温的前提下，获得较好的能效比，以降低能耗；并且，在快速降温过程中能够使得用户感到快速降温的同时又不至于温差变化过快而导致体感效果变差，实现空调能够快速降温并提高用户体验性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种空调运行控制方法，空调包括连接在一起的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，冷凝器的出口设置有除霜温度传感器，其特征在于，运行控制方法包括制冷保护模式；

所述制冷保护模式包括：

步骤11、空调启动后，检测室外环境温度Twh以及除霜温度传感器的检测温度Tcs’；

步骤12、根据公式Tcs=m*Twh-2以计算Tcs的值，并判断Tcs与Tcs’的大小；其中，1.05≤m≤1.1；

步骤13、当Tcs<Tcs’，制冷保护模式结束，空调以常规制冷模式正常运行；当Tcs=Tcs’，压缩机保持当前运行频率运行；当Tcs＞Tcs’时，压缩机降频运行。

2.根据权利要求1所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述压缩机降频运行，具体为：若Tcs-Tcs’≤1，压缩机按照第一降频速率降频运行，第一降频速率为1Hz/5s，若Tcs-Tcs’＞1，压缩机按照第二降频速率降频运行，第二降频速率为1Hz/1s，直至判断结果为Tcs<Tcs’，则退出制冷保护模式，机器正常运转。

3.根据权利要求1所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述空调运行控制方法还包括强力制冷模式；

所述强力制冷模式包括：

步骤21、空调启动后，当检测到的室外环境温度Twh大于设定参考温度值Tq时，启动强力制冷模式；

步骤22、强力制冷模式下，检测室内环境温度Tnh，并计算室内外温差△T=Twh-Tnh；

步骤23、根据公式f=-a*△T 2+b*△T +c计算空调中变频压缩机的工作频率f；

步骤24、动态的控制变频压缩机在步骤3计算的工作频率f下运行；

其中，当满足条件一：Tq＜Twh≤Tq+10时，a=-0.06，b=0.5~0.6，c=80~85；

当满足条件二：Twh＞Tq+10时，a=-0.07，b=2~2.5，c=50~55。

4.根据权利要求3所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述步骤22还包括：强力制冷模式下，在变频压缩机启动阶段，增大空调中电子膨胀阀的开度。

5.根据权利要求4所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述增大空调中电子膨胀阀的开度，具体为：电子膨胀阀初始基准开度为d；

判断满足条件一，目标回气过热度范围0~-1，回气过热度Tgr=回气温度Thq-蒸发器盘管温度Tpg，当Tgr≥2或者Tgr≤-3，则电子膨胀阀每10s调整一次，每次阀开度-10；当0＜Tgr＜2或者-1＜Tgr＜-3，则电子膨胀阀每30s调整一次，每次阀开度-5，室外风机转速在范围750~800内；

判断满足条件二，目标回气过热度范围-1~-2，当Tgr≥1或者Tgr≤-3，则电子膨胀阀每10s调整一次，每次阀开度-10；当-1＜Tgr＜2或者-2＜Tgr＜-3，则电子膨胀阀每30s调整一次，每次阀开度-5，室外风机转速在范围800~850内。

6.根据权利要求3所述的空调运行控制方法，其特征在于，所述步骤21还包括：空调启动后，空调室内机的室内风机停止转动，并在空调室内机的蒸发器温度低于设定蒸发温度值后，室内风机再开始转动。

7.根据权利要求3所述的空调运行控制方法，其特征在于，还包括：

步骤25、当室内环境温度Tnh低于设定制冷温度值后，强力制冷模式结束，空调按照普通制冷模式运行。

8.根据权利要求3所述的空调运行控制方法，其特征在于，空调配置有遥控器，遥控器设置有用于启动空调强力制冷模式的强力制冷按键；所述方法还包括：

步骤26、在空调普通制冷模式下，当用户人为触动遥控器上的强力制冷按键，空调按照强力制冷模式运行。

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